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Das Embedded System IDEA-4S lässt sich problemlos in Spindeln und Motoren einbauen.
Foto: GMN
Das Embedded System IDEA-4S lässt sich problemlos in Spindeln und Motoren einbauen.

Spindeltechnik

Spindeldaten auswerten und Performance erhöhen

GMN zeigt auf der AMB wie mit Hilfe des Embedded Systems-4S für Spindeln und Motoren die Performance von Werkzeugmaschinen erhöht werden kann. 

Der Nutzen von Industrie 4.0 wird konkret messbar: GMN hat damit begonnen, Prozessdaten von Werkzeugmaschinen eines großen Herstellers mit Hilfe seiner mit Idea-4S ausgerüsteten Spindeln zu sammeln. Die Maschinen- und Spindelinformationen werden anschließend gemeinsam mit dem beteiligten Maschinenpartner ausgewertet und für die Performancesteigerung in der Zerspanung eingesetzt. Damit erweitert sich der Anwendungsbereich des Embedded Systems Idea-4S; bisher wird es vor allem zur Spindelüberwachung, für die vorausschauende Wartung und zum Schutz der Komponenten eingesetzt.

Die Funktionsweise und Einsatzbreite von Idea-4S für Spindeln und Motoren zeigt GMN vom 13. bis 17. September 2022 auf der AMB an einem eigenen Demostand. Ein zweiter Schwerpunkt der Messepräsenz sind Spezialspindeln von GMN für das Zahnradschleifen. Der Maschinenbauer registriert aus der E-Mobilität eine steigende Nachfrage nach hochwertigen Komponenten. Auf der AMB präsentiert er eine Auswahl an Spindeln für höchste Anforderungen.

Datenerfassung ist nur die Grundlage

Idea-4S bedeutet „Integrierte Datenerfassung und Auswertung für Spindeln“. Mit der Komponente können Anwender die IIoT-Anbindung und die Digitalisierung ihrer Spindeln und Motoren realisieren. Sie ermittelt mittels Sensoren Prozesswerte wie die Lager- und Kühlmitteltemperatur, die Drehzahl und den Spannzustand sowie Schwingungen und Verlagerungen. Informationen zur Leistungsaufnahme werden direkt an der Maschinensteuerung erhoben. Diese Spindeldaten werden bewertet und mittels bidirektionaler Signale über IO-Link für einen universellen Austausch und die Kommunikation in Produktionsnetzwerken bereitgestellt.

Datenauswertung bringt Performance auf ein neues Level

Mit dem Beginn der Datenauswertung zur Performancesteigerung erklimmt Idea-4S eine höhere Stufe der Nutzung. Partner ist ein führender Maschinenhersteller für die Hochleistungs-Alu-Zerspanung in der Luftfahrtindustrie. Bei dem Projekt werden Millionen von Daten erhoben und ausgewertet. Auf Basis dieser Informationen kann das System beispielsweise in Echtzeit unterschiedliche Anstiege von Kühl- und Lagertemperatur bei bestimmten Drehzahlen interpretieren. Zudem liefert es Antworten auf die Frage, ob und wie die Antriebseinheit darauf reagieren soll. Dadurch wird eine kontinuierliche Verbesserung der Performance während der Fertigung möglich. Die Datenerhebung für die Aluzerspanung in der Luftfahrt ist für GMN nur ein erster Schritt. Nach erfolgversprechenden Gesprächen mit den großen Herstellern von Schleifmaschinen soll die Branche als nächste folgen.

Verstärkte Nachfrage nach Spezialspindeln für das Zahnradschleifen

Zu den kundenspezifischen Sonderanfertigungen, die in jüngster Zeit vermehrt gefragt sind, gehören Spindeln, die GMN speziell für das Zahnradschleifen konzipiert. Zwar werden in der E-Mobilität weniger Zahnräder benötigt als bei Verbrennungsmotoren, doch sind die Anforderungen beim Einsatz in Übersetzungen oft höher als bei Anwendungen für herkömmliche Verbrennermotoren. GMN entwickelt und baut Premiumspindeln für das Zahnradschleifen seit Jahrzehnten, wobei das Unternehmen selbstgefertigte Kugellager aus den höchsten Genauigkeitsklassen verwendet. Das Ergebnis sind hochpräzise Maschinenkomponenten, die Zahnräder mit besten Rauheiten der Flanken und feinsten Oberflächen schleifen.

Auf der AMB zeigt das Unternehmen unter anderem eine Komplettlösung aus Antriebs- und Gegenlagerspindel sowie Werkzeugaufnahme. Die Antriebsspindel HCS 147-25000/35 bietet eine Abgabeleistung S1 von 35 kW im Drehzahlbereich von 15.000 bis 25.000 min-1. Da auch sehr breite Schleifscheiben eingesetzt werden, gehört zur Einheit auch die Gegenlagerspindel TS 147 x 146. Ein weiteres Element ist die Werkzeugaufnahme mit einem System zum automatischen Wechsel der Schleifscheibenaufnahmen, das einen präzisen Halt während der gesamten Bearbeitung gewährleistet.

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Komplette Spindeleinheit von GMN für das Zahnradschleifen, bestehend aus Gegenlagerspindel TS 147x146 (links), Schleifscheibenaufnahme (Mitte) und Motorspindel HCS 147-25000/35 (rechts). Dank Gegenlager ist sie auch für sehr breite Schleifscheiben einsetzbar.
Foto: GMN
Komplette Spindeleinheit von GMN für das Zahnradschleifen, bestehend aus Gegenlagerspindel TS 147x146 (links), Schleifscheibenaufnahme (Mitte) und Motorspindel HCS 147-25000/35 (rechts). Dank Gegenlager ist sie auch für sehr breite Schleifscheiben einsetzbar.
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